Подтопление

Строительное освоение территорий, расположенных на слабопроницаемых грунтах, сопровождается накоплением влаги в толще грунтов и подъемом уровня грунтовых вод даже в тех случаях, когда до начала освоения территории грунтовые воды вообще отсутствовали. Такой процесс называется подтоплением или техногенным подтоплением. Он возникает и развивается вследствие нарушения сложившегося природного динамического равновесия в водном балансе территории. Эти нарушения возникают в результате практической деятельности человека и на застраиваемых территориях обычно развиваются в две стадии – при строительстве и эксплуатации.

Подтопление развивается так же вследствие подпора грунтовых вод при создании водохранилищ и сельскохозяйственном освоении территории с организацией поливного земледелия.

Следует отметить, что техногенное подтопление есть следствие нормальной хозяйственной деятельности человека. Однако оно чаще всего интенсифицируется там, где имеются недостатки в проектировании, строительстве и эксплуатации сооружений.

Основными причинами подтоплений на стадии строительного освоения городских земель являются:

• изменение условий поверхностного стока при осуществлении вертикальной планировки (то есть засыпка естественных дрен – оврагов и водотоков, срезка растительного покрова);

• значительный разрыв во времени между земляными и строительными работами нулевого цикла, приводящий к накоплению поверхностных вод в строительных котлованах, траншеях и выемках.

Основными причинами подтопления на стадии эксплуатации застроенных территорий являются:

• утечки технологических вод, промышленных и хозяйственно-бытовых стоков;

• полив зеленых насаждений;

• изменение тепло-влажного режима под зданиями и покрытиями;

• влияние барражного эффекта (задержка поверхностных и подземных вод зданиями и сооружениями).

Интенсивность процесса подтопления зависит от природных условий, плотности застройки и параметров систем водонесущих коммуникаций.

Источники подтопления территорий разделяются на естественные и искусственные.

К естественным относятся:

• атмосферные осадки (дождевые и талые воды);

• грунтовые воды;

• сток поверхностных вод с окружающих территорий;

• вода в парообразной форме в грунтах зоны аэрации.

К искусственным относятся:

• воды, накапливающиеся в различных искусственных понижениях рельефа (котлованах, траншеях);

• различные резервуары, отстойники, накопители жидких стоков и шламонакопители;

• объекты с мокрым технологическим процессом;

• водонесущие коммуникации.

Процесс подтопления развивается в результате воздействия различных факторов или их комбинаций. Факторы подтопления подразделяются на активные и пассивные.

Активные факторы непосредственно вызывают обводнение грунтов и в свою очередь подразделяются на естественные и искусственные.

К естественным активным факторам относят:

• процессы конденсации и концентрации влаги под сооружениями и покрытиями;

• инфильтрация талых и ливневых вод.

Искусственные активные факторы включают:

• инфильтрацию поверхностных вод из искусственных выработок, а также обвалованных перегороженных насыпями террриторий;

• инфильтрацию из водонесущих коммуникаций;

• подпор грунтовых вод вследствие устройства водохранилищ и гидротехнических сооружений;

• инфильтрацию поливных вод.

Пассивные факторы также подразделяются на естественные и искусственные.

Естественные факторы объединяют природные, климатические, геоморфологические, геолого-литологические, гидрографические и гидрогеологические условия территории.

К искусственным факторам относят нарушение поверхностного стока из-за отсутствия вертикальной планировки или изменения естественного рельефа.

В зависимости от результатов мониторинга режима грунтовых вод на осваиваемых и освоенных территориях должны проводиться мероприятия против возможного, развивающегося или уже развившегося подтопления. Мероприятия против подтопления территорий подразделяются на предупредительные и защитные.

Предупредительные мероприятия выполняются с целью предупреждения развития подтопления на осваиваемых территориях и направлены против факторов, действие которых может иметь место при строительстве и эксплуатации сооружений.

Предупредительные мероприятия проводятся на всех потенциально подтопляемых территориях. Они входят в комплекс работ по инженерной подготовке территорий, а в отдельных случаях могут носить и самостоятельный характер. Они включают в себя следующие виды работ:

• организация и ускорение стока поверхностных вод;

• искусственное повышение планировочных отметок территорий;

• устройство защитной гидроизоляции заглубленных сооружений и подземных коммуникаций;

• сооружение дренажей;

• прокладку профилактических вентиляционных каналов в основаниях подземных сооружений;

• тщательное выполнение работ по строительству водонесущих коммуникаций и правильную их эксплуатацию с целью предотвращения постоянных и аварийных утечек;

• надлежащую организацию складирования отходов производства;

• создание противофильтрационных экранов в основании гидронакопителей;

• сооружение перехватывающих подземный поток дренажей.

Передвигаясь в толще горных пород, подземные воды насыщаются окислами, солями и продуктами органического разложения. Некоторые из этих солей влияют на возможность использования подземных вод для технических или иных целей, другие не оказывают существенного влияния. Для изучения состава подземных вод и их гидрохимических свойств проводят их химический анализ.

В зависимости от растворенных в воде веществ может быть сделана оценка ее пригодности для различных целей.

Требования, предъявляемые к питьевой воде:

1. сухой остаток после перегонки составляет не более 1000 мг/л;

2. общая жесткость свежей воды не более 7 мг-экв;

3. постоянная жесткость кипяченой воды не более 5 мг-экв;

4. содержание отдельных растворенных веществ в мг/л :

• хлориды до 15;

• органические вещества до 10;

• сульфаты до 100;

• азотная кислота до 25;

• азотистая кислота – следы;

• аммиак – следы;

• железо до 1;

• свинец до 0,1;

• мышьяк до 0,05;

• фтор до 1,5;

• медь до 3;

• цинк до 5;

• фенол до 0,001.

Кроме того пригодность воды для питья определяют по наличию кишечной палочки Ca li. Сама по себе кишечная палочка безвредна, но ее наличие свидетельствует о возможном присутствии болезнетворных бактерий. Количественные показатели определяются коли-титром, то есть количеством см³ воды, содержащим одну кишечную палочку, или коли-тестом, то есть количеством кишечных палочек в 1л воды.

Степень пригодности	Коли-титр	Коли-тест
Безупречно здоровая	700 – 500	< 2
Подозрительная	300 – 200	3 – 5
Нездоровая	130 – 50	8 – 20
Совершенно непригодная	50 – 25	20 - 40